Pathologie v g tale
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Pathologie végétale. Sameh Selim Biochimie Biologie Moléculaire et Cellulaire. Mécanismes de défense des plantes. Eliciteurs exogènes. paroi. paroi. Cellule végétale. Champignon. Chitinases. Glucanases. GIP. Eliciteurs endogènes. Eliciteurs endogènes.  -1,3 glucanes ( ).

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Pathologie végétale

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Presentation Transcript


Pathologie v g tale

Pathologie végétale

Sameh Selim

Biochimie Biologie Moléculaire et Cellulaire


M canismes de d fense des plantes

Mécanismes de défense des plantes


Pathologie v g tale

Eliciteurs exogènes

paroi

paroi

Cellule

végétale

Champignon

Chitinases

Glucanases

GIP

Eliciteurs endogènes

Eliciteurs endogènes

-1,3 glucanes ( )

-1,3 glucanes ( )

Oligogalacturonides ( )

Oligogalacturonides ( )

Polygalacturonases

PGIP

Oligoglucanes ( )

Oligochitines ( )

Stimulation

Des

défenses


Pathologie v g tale

  • Mécanismes de défense des plantes

    • Défenses passives

  • a. Physiques

  • Épaisseur de la cuticule

  • Teneur en cutine

  • Nombre de stomates

  • Re-floraison

  • Lignification

b. Biochimiques

  • Phytoncides = prohibitines

    • Phénols à la surface des feuilles

    • Flavones des oignons rouges

    • Delphinidine du pois à graine verte

2. Défenses actives

  • Phytoalexines

  • Pathogenesis-related Protein (PR protein)


Pathologie v g tale

  • Mécanismes de défense des plantes

    • 2. Défenses actives

    • Phytoalexines

Race compatible

Race incompatible

Blessures

Chaconine

Solanine

Solanidine

Rhishitine

Phytuberine

Scopoline

  • Ex. Sur pomme de terre

    • Maladie = mildiou

    • Parasite = Phytophthora infestans

      • Race compatible (avec la variété de pdt) provoque la maladie

      • Race incompatible (avec la variété de pdt) ne provoque pas la maladie

Autres phytoalexines :

Pisatine / parasites du pois ; phaseoline / parasites du haricot

Pas de phytoalexine chez les parasites des céréales !?


Pathologie v g tale

  • Mécanismes de défense des plantes

    • 2. Défenses actives

    • a. Les 3 phases de défense active

Pathogène 

Plante

Molécule élicitrice

Protéine réceptrice

  • Perception : Eliciteurs exogènes et endogènes

Source : Buchanan, Gruissem, Jones (2000)


Pathologie v g tale

  • Réponse rapide :

    • Activation des protéines G, associées aux récepteurs de la membrane

    • Entrée Ca++ et sortie K+ et Cl–  activation des enzymes « protéines kinases »

    • Stress oxydatif : production de « Reactive Oxygen Species (ROS) =La Forme Active d’Oxygène (FAO)»

Formation d’anion superoxide : O2 + NADPH  O2• –+ NADP + H+

A faible pH : formation de radical hydroperoxyl : O2• –+ H+•HO2

Formation deperoxyde d’hydrogène : •HO2 +•HO2 H2O2 + O2

ou •HO2 + O2• – H2O2 + O2 + OH–

H2O2+ Fe2+  Fe3+ + OH• + OH–

Traversent la membrane fongique

Fragmentation ADN

Péroxydation des lipides


Pathologie v g tale

Transduction des signaux éliciteurs chez les plantes

Les plantes utilisent > 50 000 composés (MS) dans leurs interaction avec l’ environnement.

Hammond-Kosack et Jones, 1996


Pathologie v g tale

  • Mécanismes de défense des plantes

    • 2. Défenses actives

    • a. Les 3 phases de défense active

  • Perception

  • Signalisation

Source : Buchanan et al. (2000)


Pathologie v g tale

  • Mécanismes de défense des plantes

    • 2. Défenses actives

    • a. Les 3 phases de défense active

*

  • Perception

  • Signalisation

  • Réaction

* Cytoskeletal Rearrangement

The cytoskeleton, a filamentous network of actin, tubulin and other protein components, is essential for cellular structure, maintenance, intracellular transport, cell division and many other functions.

Source : Buchanan, Gruissem, Jones (2000)

Hydroxyproline-Rich Glycoproteins (HRGP)


Pathologie v g tale

  • Mécanismes de défense des plantes

    • 2. Défenses actives

    • b. Mécanismes de défense active

Source : Buchanan, Gruissem, Jones (2000)

  • Hypersensibilité (HR)

Source : Buchanan, Gruissem, Jones (2000)


Pathologie v g tale

  • Mécanismes de défense des plantes

    • 2. Défenses actives

    • b. Mécanismes de défense active

TMV / tabac

1ère infection

2ème infection

HR

  • Hypersensibilité (HR)

  • Résistance locale acquise :

(1)

Pathogenesis Related proteins (PR proteins) (2):

PR-1 : protéine antifongique ; PR-2 :endo β 1-3 glucanases; PR-3, PR-4, PR-8, PR-11 : Chitinases ; PR-5 : protéine antifongique inhibiteurs de trypsine ; PR-6 :Inhibiteurs de protéinases ; PR-7 : endoprotéases ; PR-9 : peroxydases ; PR-10 : ribonucléases

Renforcement des parois : papilles

(1)

Source : (1) Buchanan et al, 2000) ; (2) dmd.nihs.go.jp/latex/defense-e.html


Pathologie v g tale

  • Mécanismes de défense des plantes

    • 2. Défenses actives

    • b. Mécanismes de défense active

  • Elicitation :

    • Exogène : protéines ; lipides ; oligosaccharides (β glucane ; chitosane)

    • Endogènes : oligosaccharides dérivés de pectine végétale

      • Déclenchent : hypersensibilité et / ou mort cellulaire

    • Eliciteurs généraux = indispensables à la vie : ex : Elicitine de Phytophthora infestans  transport de stérols (indispensable, mais pas synthétisé par le champignon)


Pathologie v g tale

  • Mécanismes de défense des plantes

    • 2. Défenses actives

    • b. Mécanismes de défense active

  • Hypersensibilité

  • Résistance locale acquise

  • Résistance systémique acquise

Source : Buchanan, Gruissem, Jones (2000)

Durrant et Dong, 2004 : Migration du signal SAR probablement de nature lipidique

Gozzo, 2004 : Période de mise en place : 1 à 2 semaines


Pathologie v g tale

  • Mécanismes de défense des plantes

    • Principales voies de défense actives

Organisme Avirulent

Blessures

Organisme Virulent

Stress oxydatif

Voie acide shikimique

Voie octadecanoides

phenyl alanine amonia lyase (PAL)

isochorismate

Acide trans cinnamique

Acide linolénique

Ethylène

Acide jasmonique (JA)

Acide salicylique (SA)

Acide coumarique

Phytoalexines

Lignine

Tannins condensés

Inhibiteurs de protéinases

Défensines (pdf1.2)

Thionines (thi2.1)

PR protéines basiques

PR-3, PR-8

ISR

SAR

PR protéines acides

PR-1, PR-2, PR-5


Pathologie v g tale

  • Mécanismes de défense des plantes

    • Variations de la résistance

  • Organe

  • Âge des tissus

  • Niveau de nutrition

  • Stade de développement


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